220kV变电站虚拟仿真：220kV变电站虚拟仿真——实验

原标题：220kV变电站虚拟仿真
——实验特点——220kV降压变电站电气一次部分虚拟仿真设计以某变电站为原型进行系统仿真。根据设计院设备资料、真实设备照片、运行数据采集表，进行三维模型搭建、数学模型的开发。通过三维仿真技术可从部分到整体全面了解整个变电站中的电气布局结构、供配电设计、设备组成、设备用途、设备连接等，学生以第一人称视角进行全场漫游更有很临其境的感觉，轻松学习变电站设计的相关知识。
同时，虚拟系统由底层的数学模型进行设备运行后台数据模拟，达到二维DCS跟三维操作相结合，更真实的模拟设计过程和现场操作。此功能能让用户在虚拟场景下操作高压设备，当误操作出现时给出保护启动或设备损坏安全警示，让学生加深学习记忆，达到实习实训的目的。教师可以生动形象地让学生多角度的观察检测设备在场景中的实物连接，可以方便快速地重复操作步骤，让学生在实操中学习，利于学生轻松掌握操作。

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220kV变电站虚拟仿真
220kV变电站场景
——实验原理——负荷分析：分析电力负荷容量、负荷等级等，搭建负荷模型（不同设备的配置可以产生不同的无功需求），从而确定初始负荷需求，且根据负荷需求计算相应的负荷容量，选择主变容量。
电气主接线设计：对比单母线、单母线分段、单母线分段带旁路、双母线、双母线带旁路等主接线的优缺点，确定主接线类型。
短路电流计算：根据给出的主接线图，选定短路计算点，进行短路电流的计算，为了给后续步骤选择导线和电气设备提供依据。
电气设备选择：根据计算结果选择不同线路上的一次设备，确定设备参数，进行故障校验。
数据模拟：用户在主接线总图中选择220kV、110kV或35kV母线可设置的短路点，并选择基准电压和基组容量，软件依据短路点位置，将主接线图转化为等值网络图，将网络参数化为标幺值，将利用实用曲线计算出短路电流。

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短路电流计算
——实验步骤——step1负荷分析：在软件的负荷分析界面中，用户可依据设计要求对220kV变电站整体规划，包括变电站类型、主变数量、220kV进线数量、110kV出线数量与35kV出线数量等实验数据。

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220kV变电站规划
Step2主变选择：根据“负荷分析”计算的一级负荷容量、二级负荷容量及负荷总容量的结果，用户计算两种情况（满足一级与二级负荷全部负荷、满足总负荷的70%-80%）下的主变容量。依据主变容量的计算结果，用户配置主变参数，包括主变数据、型式、额定容量、接线方式与短路阻抗等参数。

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主变参数配置
Step3主接线分图设计：进入主接线分图设计界面：220kV、110kV、35kV三个电压等级供选择，每个电压等级都需确定接线方式包括：单母线、单母线分段、单母线分段带旁路、双母线、双母线带旁路等。用户选择完毕之后，软件依据“变电站规划”结果，自动配置母线及进出线间隔。用户可选择不同的间隔并拖拽至主接线内，例如下图中35kV电压等级的接线方式。

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35kV单母线接线方式完成
Step4主接线总图设计：220k变电站虚拟仿真软件根据变电站类型、各电压等级进出线数量、主接线初稿等信息，从主接线方式的可靠性、灵活性与经济性等方面，对每个电压等级接线方式进行分析比较，根据方案的优劣给予评分，获得最优的主接线方案。

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主接线总图设计界面
Step5短路电流计算：用户在主接线总图中选择220kV、110kV或35kV母线可设置的短路点，并选择基准电压和基组容量，软件依据短路点位置，将主接线图转化为等值网络图，将网络参数化为标幺值，将利用实用曲线计算出短路电流。